Ji bo ravekirina pêvajoyên termodînamîkî yên bêveger, zanyaran qanûna duyemîn a termodînamîkê formul kirin. Qanûna duyemîn a termodînamîkê rave dike ka kîjan pêvajo dikarin di gerdûnê de çêbibin û kîjan pêvajo nikarin çêbibin. Zanyarekî bi navê RJE Clausius (1822-1888) ev gotin kir:
Bi xwezayî, germ ji tiştên germahiya bilind ber bi tiştên germahiya nizm ve diçe; bi xwezayî, germ ji tiştên germahiya nizm ber bi tiştên germahiya bilind ve naçe (Qanûna Duyemîn a termodînamîkê - Daxuyanîya Clausius).
Daxuyaniya Clausius yek ji daxuyaniyên taybet ên qanûna duyemîn a termodînamîkê ye. Jê re gotina taybet tê gotin ji ber ku ew tenê ji bo yek pêvajoyekê, ku bi veguhestina germê ve girêdayî ye, derbas dibe. Ji ber ku ev daxuyanî bi pêvajoyên din ve ne girêdayî ye, em hewceyê daxuyaniyek giştîtir in. Pêşxistina daxuyaniyek giştî ya qanûna duyemîn a termodînamîkê li ser lêkolîna motorên germê ye. Ji ber vê yekê, em pêşî li ser germahiya motorê nîqaş dikin.
Heat Engine
Piraniya enerjiya ku em bikar tînin ji enerjiya potansiyel a kîmyewî ya di nav petrol, gaz û komir de tê. Enerjiya potansiyel a kîmyewî ya ku ji bo rasterast were bikar anîn divê pêşî were şewitandin. Bi gelemperî, şewitandina sotemeniyên fosîl (petrol, gaz û komir) germê çêdike. Germ dikare rasterast ji bo pijandina xwarinê, germkirina odeyê were bikar anîn. Ji bo ku em tiştekî bigerînin (wek mînak wesayîtekê bigerînin), divê em germê veguherînin enerjiya kînetîk an jî enerjiya mekanîkî (enerjiya mekanîkî = enerjiya potansiyel + enerjiya kînetîk).
Amûrek ku germê ji bo kar dike di sala 1700an de hate keşifkirin. Ew motora buharê bû. Motora buharê cara yekem ji bo pompekirina avê ji kana komirê hate bikar anîn.
Bikaranîna motorên buharê ji ber wê yekê ye ku buhar dikare tiştan bigerîne. Motorên buharê motorek germê jî dihewîne (motora germê amûrek e ji bo veguherandina germê bo enerjiya mekanîkî). Niha motora buharê ji bo hilberandina enerjiya elektrîkê tê bikar anîn. Motorên germê yên nûjen motorên şewitandina navxweyî ne wekî motorên otomobîlan, motorên motorsîkletan, û hwd.
Fikra bingehîn a li pişt bikaranîna motorên germê ew e ku germkirin dikare bibe enerjiya mekanîkî heke germ ji germahiyên bilind ber bi germahiyên nizm ve biherike. Di vê pêvajoyê de, hinek germ vediguhere enerjiya mekanîkî (hin germ ji bo kirina kar tê bikar anîn), hinek germ li cihên bi germahiya nizm tê berdan. Pêvajoya guhertina şeklê enerjiyê û veguhestina enerjiyê di motora germê de wekî vê diyagramê xuya dike.
Germahiya bilind (TH) û germahiya nizm (TL) wekî germahiya xebitandina makîneyê tê binavkirin. QH germahî ji germahiya bilind diherike, lê QL germahî ber bi cihê germahiya nizm ve diçe. Dema ku ji germahiyên bilind ber bi germahiyên nizm ve diçe, hinek ji germahiyê vediguhere enerjiya mekanîkî (ji bo xebatê tê bikar anîn), hinek ji germahiyê wekî Q tê avêtin.LHemû germahî nikare bibe kar (W), her tim germahî heye ku tê berdan (QLJi ber vê yekê, li gorî parastina enerjiyê, QH = W + QL.
Çend motorên germê hene, di nav wan de motorên bi buharê û motorên şewitandina navxweyî hene.
Engine Steam
Motorên buharê buhara avê wekî navgîna veguhestina germê bikar tînin. Buhar şileya xebatê ye. Du celeb motorên buharê hene: motorên buharê yên alternatîf û motorên buharê yên turbînê. Sêwirana vê motorê cuda ye, lê ev her du celeb motorên buharê buharê bikar tînin ku bi şewitandina petrol, gaz, komir an jî bi karanîna enerjiya nukleerî tê germ kirin.
Engines Combustion Navxweyî
Motorên motorsîkletan û motorên otomobîlan mînakên motorên şewitandina navxweyî ne. Ji ber ku pêvajoya şewitandinê di hundirê silindirên girtî de çêdibe, jê re motora şewitandina navxweyî tê gotin. Hebûna motorek şewitandina navxweyî encama têgeha endezyariyê ya zext û berfirehbûna adîabatîk e.
Karîgeriya Motora Germê
Karîgeriya motora germê (e) berawirdkirinek e di navbera karê (W) ku ji hêla makîneyê ve di germahiya bilind de tê kirin û têketina germê (Q₂H ) de.
W qezenca wergirtî ye, lê Q H lêçûna kirîn û şewitandina sotemeniyê ye. Wekî mirovên ku her gav dixwazin qezenca herî zêde û lêçûna herî kêm bi dest bixin, em hêvî dikin ku zêdebûna qezencê (W) bi lêçûna ku em xerc dikin (Q H ) re rêjeyî be. Gelo ev dikare bibe?
Li gorî parastina enerjiyê, germahî (Q₂H ) divê wek karê (W) + germahiya derxistinê (Q₂L ) be.
W di hevkêşeya 1ê de bi W di hevkêşeya 2ê de biguherînin
Ev hevkêşeya karîgeriya motora germê ye.
Pirs 1:
Motoreke germê 3000 Joule (Q2H) germê digire , kar dike (W) û 2500 Joule (Q2L) germê ji holê radike . Karîgeriya germê ya motorê hesab bike.
Çare
Karîgeriya motora germê = %17.
Pirs 2:
Motoreke germê germahiya 3000 Joule (Q2H2) digire , kar dike (W) û germahiya 2000 Joule (Q2L2) ji holê radike . Karîgeriya motora germê hesab bike.
Çare
Karîgeriya motora germê = %34.
Pirs 3:
Motoreke germê 3000 Joul germê (Q2H2) dimije , kar dike (W) û heta 1500 Joul germê (Q2L2) derdixe . Karîgeriya motoreke germê hesab bike?
Çare
Karîgeriya motora germê = %50.
